Title Author(s) Citation Issue Date URL Ni基20Cr-20Co-Ni合金の焼戻時効におよぼす第4元素添加の影響末永, 勝郎; 若原, 稔鹿児島大学工学部研究報告, 2: 1-9 1962-09-15 http://hdl.handle.net/10232/10628 http://ir.kagoshima-u.ac.jp Ni基200r-2000-Ni合金の焼戻時効におよぼす第４元素添加の影響末永勝郎＊・若原稔＊ＥＦＦＥＣｒＯＦＦｅ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ｍｎ，ＭｏＡＮＤＷＯＮＴＨＥＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳＯＦＺＯＣｒ−２０Ｃｏ−ＮｉＡＵＳｒＥＮＩＴＩＣＡＬＬＯＹＳＫａｔｓｕｒｏＳＵＥＮＡＧＡ，ＭｉｎｏｍＷＡＫＡＨＡＲＡＥｆＴｅｃｔｏｆＣｕ，ＳｉａｎｄＭｎｏｎｔｈｅａｇｍｇｃｈａｒｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓwasnotsignificant,ｂｕｔｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＭｏｏｒＷｐｒｏｍｏｔｅｄｔheagehardening・ RecrystallizationtemperatureofthealloyswassomewhatelevatedbyＳｉａｎｄＭｎ，ａｎｄｒｅ‐ markablybyMo、ＴｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＦｅｌｏｗｅｒｅｄｔｈｅｒｅCrystallizationtemperaturewithitsconcentration、 Thebendingcreeppropertiesat700｡CweredeterioratedbyFe，ａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙＳｉ,ＭｏａｎｄＷ･ ThecorroslonresistivityathightemperaturewasimprovedSi,whiledeterioratedbyCuand Ｍｏ． ReceivedMay31，1962. 第１表試料の配合組成１．緒言多くの工業用超耐熱合金の基礎系をなすとみられる５１０ ’１２３ ’１２３４れらの単独添加元素が合金の諸性質にいかなる影智を１２３Ｍｏ,Ｗの６種の第４元素を単独に添加した場合，こ −１２３４だ見当らない．木報告はＣｒ,ＣＯの濃度をそれぞれ 20％に一定したCr-Co-Ni合金にＦｅ,Ｃｕ,Ｓｉ,Ｍｎ，一ｍｍ犯靴く，単一添加元素の作用についての詳細な報告はいま︵ＵＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯ︿ＵへＵＯＯ︵０実験は行っていない．彼ら自身も指摘しているごと２２２２２２２２２２２２２２２２２２７−２２のはかなり複雑な組成の試料であって，個々の添加元素が単独でいかなる影響を与えるかについての系統的０２０２０２０２０２０２０２０２０２０２０２０２０２０２０２０２０２０２０２０２０２合金の再結晶軟化におよぼす添加元素の影郷について Jellinghausら1)の報告があるが，彼らが実験に供した０００００９８７６９８７５０９８７６９８７６５４３２５５５５５５５５５５５５５５５５が，その焼戻時効性におよぼす影拶を知ることは極めて重要なことである．Ni-Cr基およびNi-Cr-Co基 M a r k 畷別驚驚曙ＯＯ３Ｏ４Ｏ１２３４１２３５ｍ１２３４１２３１２０一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一睡氏匪匪ｍｍｍｑ団駈馴恥地皿血伽此ＷＷＷ基Cr-Co-Ni合金への添加元素の種類と挫度とＮｉ基Ｃｒ−Ｃｏ−Ｎｉ合金への添加元素の種類と挫度とおよぼすかを，溶‘体化水冷と溶体化水冷後冷間圧延の二つの状態について階段的昇温焼戻，一定温度における焼戻時効，曲げクリープ特性，大気中高温耐蝕性などの諸試験結果を中心にして系統的に検討した．の高い合金を高純アルミナ質増渦中タンマン炉で急速に熔解してシェル型に鋳造した．原料金属として，Ｎｉ,Ｃｒ,ＣＯ,Ｆｅ,Ｃｕ，Ｍｎはそれぞれ電解精製したも２．試料と実験方法試料は第１表に示すような配合組成の２１種の純度のを，Ｓｉ,Ｍｏ,Ｗも高純度のものを使用し，熔湯総量に対し０．５％のＭｎで脱酸を行なった．鋳塊はこれを900℃で２０％の圧延加工の後1200°Ｃ,４ｈｒ水 :ｋ＊＊機械エ学教室冷の溶体化処理を施こして，充分な均一化と溶体化を鹿児島大学工学部研究報告第２号２はかった．溶体化の後一部は２０％の冷間圧延を施こ化水冷後２０％冷間圧延材の硬度におよぼす添加元素して試料とした．の種類と挫度の影響を示す．溶体化水冷材において第４元素を添加しない記号０のものを基準にとり，第４元素の添加が溶体化材の析出硬化性に，また冷間圧延材の軟化抵抗性，時効性にいかなる影響を与えるかを知るために,溶体化水冷と溶体化水冷後20％冷間圧延の二つの状態の試料について，500°Ｃより1200°Ｃまで階段的に昇温各温度１ｈｒ水冷の繰返し焼戻しを行なって硬度の変化を測定し，また600℃,700℃， 800℃の各温度で200ｈｒまで焼戻時効せしめて硬度の変化を測定した．さらに高温強度に対する影響を知るため，溶体化水冷および溶体化水冷後２０％冷間圧延の二つの状態の試料について，700℃，８ｋｇ荷重下 (最大曲げ応力18.7ｋｇ/ｍｍ２）で100ｈｒまでの曲げクリープ特性の測定を行った．更にクリープ強度と同時に耐熱合金に対して，要求される高温耐蝕性におよぼす添加元素の影響をみるために,溶体化水冷後20％冷間圧延材について，大気中で800℃,100ｈｒ保持後の重量増を測定した．は，Ｆｅの添加は合金を軟化せしめる傾向がみられるが，Ｆｅ以外の元素の添加は合金を硬化し，その添加濃度の増加とともに硬度は上昇する．そしてその硬化作用はＳｉがもつとも大きく，ほぼＭｏ,Ｃｕ,Ｗ,Ｍｎの順に小さくなる．溶体化後冷間圧延材においては，第４元素を添加したものは基準試料０に較べて，冷間圧延による硬化量は小さいが，硬度そのものはＳｉ，ＭｏあるいはＷの添加の場合それらの濃度の増加とともにほぼ増加する．またＣｕは４％まであまり影響なく，ＭｎとＦｅとでは却って低い硬度を示す．３−２．焼戻時効時の硬度変化におよぼす添加元素の影響溶体化水冷後冷間圧延材をある特定の温度以上に焼戻すときは，加工歪の恢復ならびに再結晶による軟化が起るが，この他に析出硬化性の合金においては，析出による硬化に次いで析出物の凝集，母相への再溶解による軟化が重畳してきて遂には加工前の状態に戻３．実験結果とその考察 3-1．添加元素が溶体化硬度および圧延硬度におよぼす影響る．そして高温強度を要求する耐･熱合金においてはこの焼戻軟化抵抗の出来るだけ大きいことが望ましい．ここでは焼戻時効硬化性および焼戻軟化抵抗』性におよ本実験に供した試料はいずも熱間圧延，冷間圧延とぼす添加元素の影響をみるために，1200°Ｃ，４hr溶体もに容易であって，格別加工に困難を感ずるごときこ化水冷材および溶体化水冷後２０％冷間圧延材についとはない．また鋳造状態においては樹枝状品の発達をて，500°Ｃより1200℃まで階段的に昇温各温度１ｈｒみるが，熱間圧延後1200.C’４ｈｒ水冷の溶体化処理繰返し加熱水冷の焼戻を行なって，その間の硬度変化を施こすことにより，いずれも均一固溶体の一相組織を測定した．また同じく溶体化材と溶体化水冷後２０となる．第１図は1200°Ｃ，４ｈｒ溶体化水冷材と溶体％冷間圧延材とをそれぞれ600°Ｃ,700.C,800°Ｃの各温度で200ｈｒまで焼戻時効せしめて硬度の変化を測定した．硬度版１２２Ｉ: 熔体化材を焼戻すことによって，いずれの試料もわずかながら時効硬化Ｉ性を有することが知られた．すな、、啓星一 o G 溶蜘上米謡錘0%均圧わち階段的に昇温して焼戻す場合，焼戻温度の上昇につれてわずかながら硬化して700°Ｃ∼850.Ｃで最高硬度に達し，以後焼戻温度の上昇とともに軟化する．ま 4 0 r l 2 0 0 o 4 1 ' r 溶佐ｲﾋﾌ l < > 今た600.C,700°Ｃ,800°Ｃで焼戻時効せしめるとき，程度の差はあるがいずれもわずかながら硬化し，800℃ ０ 2 焼展でもつとも硬化量が少なく，Ｆｅ,Ｃｕ,Ｓｉ,Ｍｎ添 JOL-d３ − −,ｃ５‘ 鳥 i 一い i , ＮN Ｃ洲 ,Ｗ％４ OIO２０30４０ − 氏忠０５ 1 ０１５ 2 ０ −Ｍｎ％第１図添加元素が溶体化硬度および冷間圧延硬度におよぼす影響加の場合600°Ｃ焼戻で，Ｍｏ,Ｗ添加の場合は700℃ 焼戻でもつとも硬化量が大きい．溶体化して冷間圧延したものを階段的に昇温して焼戻すとき，鮫初ひずみ時効による硬化を示すが，次いで加工ひずみの恢復にともなう軟化が起り，引続き再末永．若原：Ｎｉ基２０Cr-20Co-Ni合金の焼戻時効におよぼす第４元素添加の影靭３結晶による急激な軟化を示す．また同じく溶体化水冷る硬度変化を，また第７図∼第９図はおのおの600℃，後冷間圧延材を600.C,700°Ｃ,800℃の各温度で焼戻 700℃,800℃の各温度で焼戻時効せしめたときの硬度時効せしめるとき，600℃時効では加工ひずみの除去変化を示したものである．による最初の軟化に引続き時効硬化が起り，次いで緩Ｃｕもわずかながら時効硬化性を与えるが，Ｃｕ濃 '慢なる軟化に転ずる．700.Ｃ時効では600°Ｃ時効と度の増加は時効硬化性の大勢を左右するほどの影響はほぼ同じであるが，温度が高いため最初の軟化に続く硬化が著しくない．800℃時効では加工ひずみの除去与えない．またＣｕの添加により溶体化水冷後冷間圧延材の焼戻軟化抵抗が幾分小さくなるのが認められと再結晶による軟化が徐々に起り，５０∼100ｈｒで加る．工の影響は全く失われ，溶体化材を焼戻時効せしめた（c）Ｓｉの影緋ときとほぼ同程度の硬度になる．次に各添加元素毎に焼戻時効性に対する影響につい第１０図∼第１３図はＳｉ添加合金についての結果を示したものである．て述べる． 300「（a）Ｆｅの影群 260卜：０２２破度変化を，第３図∼第５図はおのおの600℃，700℃， 800℃における焼戻時効硬度の変化を示す．１第２図はＦｅ添加合金の階段的昇温焼戻による硬度 H Y l 8 0 卜一一溶体化材を焼戻すときＦｅ膿度の増加とともに最大 1 4 0 卜硬化量はやや減少し，時効硬化性が少なくなる．Ｆｅ− '０は基準試料０よりむしろ軟化抵抗は大きいが，ＦｅｌＵＩｌ卜挫度の増加とともに軟化抵抗は小さくなる． 6 0 〒３１０２０ＳＯ￨ Ⅲ 1 １５一-一一ワ00‘Ｃｌ（刈る暇時間Ｉ:ｒ（b）Ｃｕの影群第４図Ｆｅ添加合金を700･Ｃで焼戻時効第６図はＣｕ添加合金の階段的昇温繰返し焼戻によせしめるときの硬度変化）: １: 2幻卜以２２０卜計"…… 戊￨ { 、 l i j I 」 1m 卜『20 $ ﾐ皇蔑 § l師０ 8 Ｍ｢ 1 1 ‐ Ⅱ Ｕ塊' 炭‘ 私。、ｃ脳雲２０坐.蝋良灘MP''2m2‘一抑‘ ‘皮 ‘, 凹 l仙卜第２図Ｆｅ添加合金を階段的に昇温各温度１ｈｒ００←ｰ 0 . K 繰返し焼戻水冷するときの硬度変化ｍ２Ｕ5０100200 一一800ｩCに１１１渇閏勧叶閉ｌ↑Ｉ１００２浬硬度州第５図Ｆｅ添ｶﾛ合金を800°Ｃで焼戻時効０６せしめるときの硬度変化７孔０Ｉ Z l j U ０８ ? 4 0 卜碇打岨恥 2 0 0 卜 1 4 0 12,.恥I易fiM_/1､；湖 1 0 0 60 ﾛ O Ｕ５１３ 1 ０２０ S O l O O 2 0 0 -600,cにおける1秘時Ⅲ｜'ｒ節３図Ｆｅ添加合金を600.Ｃで焼戻時効せしめるときの硬度変化 : z , = 拳溌雲書慧謹蕊刈吊Ｆ４ｉＯ６ｉＯ訓０，卿０１２００ I 2０４００600８００１０００１２００ &戻戻過遇鹿 − １ ' ﾋﾉｽ， : 昌尺。ピー− ー− メメ''ｔ庇。。じ c 第６図Ｃｕ添ｶﾛ合金を階段的に昇温各温度１ｈｒ繰返し焼戻水冷するときの硬度変化鹿児島大学工学部研究報告第２号４ 3DO Ｉ淵 2LCkft水謝１?Oエマ正x旨Ｉ２６０段刺Ｚ２０ｍＨ ▽ １８０ H ｖｌ I ４０ 1200oいん種ﾑｲt末鐙力ＩＯＯｂＯ − ー ’ｕ･弓ｌｊＩＯｚＯ５１』'00２蛇 600･c唖､'f凸9諦戚ｌＹ１ｈ↑ −６００，[に脚ｌＴ４Ｂ繕0柵ｈｒ第１１区ＩＳｉ添加合金を600°Ｃで焼戻時効第７図Ｃｕ添ｶﾛ合金を600°Ｃで焼戻時効せしめるときの硬度変化せしめるときの硬度変化 3D０Ｆﾖ l J O F １ 1 2 6 0 卜０２２砿度 2 6 0 卜計、扇罵薫 H v l 3 0 卜 H v l 3 0 卜．竺典_‐ 1 4 0 卜 I 4 U 卜１００卜 Ⅲ0卜 6 0 H テ I j 5 A J 寺０唾 l ＪＩｌＪ 2 0 S U I O I j ３１Ｕ２１Ｊ３０IＵＵＺＵＵ釦１１ -700･Ｃｌごおけ叩拘叫間ｈｒ一‘700s〔に坤銀蜘臥Ⅷｈｒ第８図Ｃｕ添ｶﾛ合金を700.Ｃで焼戻時効第１２図Ｓｉ添加合金を700.Ｃで焼戻時効せしめるときの硬度変化せしめるときの硬度変化 1 0 0 「｛淵Ｔ ZbIjトヘ睡足蹄硬〃0卜度随 0 F ｌｙＵ卜 H v I 8 0 ト１４０卜 1 4 0 1 . ｌＵＵ卜 ' ００卜６０Ｌ＝０ 0 § 」 ?０５０１００705 一』ｊＯＯＴｌ−Ｊｗ&別EtaMU1ｈｒ第９図Ｃｕ添加合金を800°Ｃで焼戻'1寺効せしめるときの硬度変化 6 0 寺 3 1 0 ２０５０ I 凹西ロ咽一gcO'cにおけb鍔効吋嗣１Ｗ第１３図Ｓｉ添加合金を800°Ｃで焼戻'1寺効せしめるときの硬度変化 3 ? U 戸１００Ｓｉの添加は前述のごとく溶体化硬度を高める効果 ZiOL 副硬蜘恥は非常に大きいが，時効硬化に対する影響はＳｉ−３がやや大きいほかはきわめて微弱である．溶体化水冷後冷間圧延材の焼戻軟化抵抗性は，Ｓｉ−１の場合基準試 1 6 ［料０と同程度であるが，ｓｉ濃度が増大すると大きくなり，Ｓｉ−３の軟化完了温度は約950°Ｃにあって，基準諏 30号戸伽ｂＭａＣＯｌ０ｊｏｌ２ｉＤ ?「−』ｌ１ＬＷ淡職卿Ⅷ 第１０図Ｓｉ添加合金を階段的に昇温各温度１ｈｒ繰返し焼戻水冷するときの硬度変化試料の０のそれに較べておよそ100℃高い．（d）Ｍｎの影響第１４図∼第１７図はＭｎ添加合金についての結果末永・若原：Ｎｉ基２０Cr-20Co-Ni合金の焼戻時効におよぼす節４元素添加の影響５ﾖ卯を示したものである．Ｍｎ濃度の相違による時効硬化性の差はほとんど認められない．溶体化水冷後冷間圧延材の焼戻軟化抵抗２釦荻性は，Ｍｎ濃度の低い場合基準試料の０と同程度もし度 2 2 0 くはやや小さい程度であるが，Ｍｎ挫度が増加すると H Y I 8 0 ０４軟化抵抗は少し増加する．川団（e）Ｍｏの影響第１８図∼第２１図はＭｏ添加合金についての結果『を示したものである．００．５i3102050100200 -800‘cに封ろ鋪効菌矧1,1．溶体化材の焼戻による硬化量はＦｅ,Ｃｕ,Ｓｉ，Ｍｎを第１７図Ｍｎ添加合金を800°Ｃで焼戻時効卸獅Ｉせしめるときの硬度変化認［固』副0卜劇……雑Ｚｍ , 眼Ｘ ? ￨Ｍ ' 6 ［ ’ ｌ２即t4hrｼ齢jﾋｵ〈鋤Ｈｖ曾一､､ ‘ 1 2 0 卜 q 1 Ｉ 30号i-で４６０６００”Ｉ伽l2il２０坐．測炭雛.ＷＯｌ抑第１４図Ｍｎ添加合金を階段的に昇温各温度111ｒ繰返し焼戻水冷するときの硬度変化：￨ＩＳＯ一卯，訓壁鱈 _ 庚卿Ｉｒ …2’− ４０蝋巡庚蝋変難ｌＷ・１此拶戻篤温職度Ｍ。ｍＣｌ２ｍ２０竺第１８図Ｍｏ添加合金を階段的に昇温各温度１ｈｒ繰返し焼戻水冷するときの硬度変化Ｉ: 癖伽bK鑓20%が圧材 3 0 D 「 T ( J Ｏ彼だⅡ 硬度 2 2 0 卜 2 2 U 卜 H v , 3 ‘ Ｉ 1帥言＝言言ご霊室＝二：凶0卜１４０卜 I J O 卜 i U U 卜６０帝 U L 5 ３１０2０５０110021jＯ −６００．cにJ棉吋効#棚ｈｒ 60ｰｰ０ ' １５３１０ 2 0 s o ' 0 0 2 0 0 600.Cにおける簡効H綱１Ｗ第１５図Ｍｎ添加合金を600.Ｃで焼戻時効第１９区ＩＭＯ添加合金を600°Ｃで焼戻時効せしめるときの硬度変化せしめるときの硬度変化 3 0 ［ 700「；神化北心伐20%“,汁０６２２硬度汁 6 0 卜０３２額今胤州２ 2 0 1 ‐ Ⅶ １ 30卜一一＝些学蒜：全一‐峯 ' 4 0 1 - ’ ｌ００ I D O 卜ｆ１Ｉ） 60些一０ｌ４Ｕ 0 . と３１０２０ＳＯＩＯＯ２ U Ｕ −ワ00.Cに湖ろﾛ蜘開組ｈｒ第１６図Ｍｎ添加合金を700°Ｃで焼戻11寺効せしめるときの硬度変化 Ⅱ OqSI3102０SOIOO2００ −ワ00.9におけ堀劫8柵ｈ『第２０図Ｍｏ添ｶﾛ合金を700.Ｃで焼戻時効せしめるときの硬度変化６鹿児島大学工学部研究報告第２号３００『卿塞仏農化７IC4h後20%睡粘２４０卜画破童閉破度 22叶 H v I 別Ｉ別卜 1 4 0 1判卜Ｉ , 1 1 , I D U 卜、０鴎 310２０50100 80ｍ端脆端寅固ｉ,ｒ ? Ⅱ 6ＯＬ二０Ｕｕ略ｂＩＪＩＯ２０ 5 ０ I 卯 2側一▽00.［にｶｻbB織詩間ｈｒ第２１図Ｍｏ添加合金を800℃で焼戻時効第２４図Ｗ添加合金を700｡Ｃで焼戻時効せしめるときの硬度変化せしめるときの硬度変化添加したもののそれに較べてかなり大きい.またＦｅ，Ｃｕ,Ｓｉ,Ｍｎを添加した合金の最高硬度を示す焼戻温度が600°Ｃであるに対し，Ｍｏ添加合金は700℃焼戻でもつとも硬化量が大きいことが注目される．また０詑０附０邸虚訳度州ｦ 0 ０Ｍｏの添加は溶体化水冷後冷間圧延材の焼戻軟化抵抗をかなり著しく大きくする． 1 4 0 （f）Ｗの影響 1 0 0 第22図∼第25図はＷ添加合金についての結果を６０示したものである．一一 − １００５溶体化材を焼戻すときの硬化量はＭｏ添加合金よ第２５図Ｗ添加合金を800℃で焼戻時効り少しく小さい程度であって，Ｗ濃度の相異による麺「 310２０５０1００200 800.cに坤聡吋厨ｈｒせしめるときの硬度変化差はＭｄ添加の場合と同様ほとんど認められない． 2 2 0 卜最高硬度を与える焼戻温度はＭｏ添加合金と同じく 700°Ｃである．また３％までのＷの添加は溶体化乳卿… 後冷間圧延材の焼戻軟化抵抗をあまり左右しないといってよい． l 釦卜 ’ I密ＩＬ 3-3．焼戻時効後の顕微鏡組織について開?戸一聖L畷淀幾哩“ ００２坐_耀趨虎ｌＷｌ２鴫第２２図Ｗ添加合金を階段的に昇温各温度１ｈｒ繰返し焼戻水冷するときの硬度変化焼艮時効後の顕微鏡組織をみるに，Ｆｅ,Ｗ,Ｍｏを添加した合金においては粒内，粒界に析出物が認められるが，ＳｉＭｎを添加した合金においてはほとんど 300『析出物は認められない．Ｃｕ添加合金においてはＣｕ 260卜濃度が高く焼戻時効温度が比較的低い場合に析出物が : 種 ‘ ’ 認められる．写真１は1200.C，４ｈｒ溶体化水冷材の 600°Ｃ,200ｈｒ焼戻時効後の組織を示す．Ｓｉ−３,Ｍｎ−１０ H V l 8 0 トにおいては基準試料の０と同様析出物はほとんど認められないのに対し,Ｆe-40,Ｍo-4,Ｗ−３においては粒 1 4 0 卜界に沿うての析出のほか粒内に方向性をもった析出物 I U D 卜が認められる．Ｆｅ添加合金の析出について武田，花００笥十０５３１０２０５０１００200 −６００｡[に測る時勤碕ｌＷ１１１ｒ第２３図Ｗ添加合金を600.Ｃで焼戻時効せしめるときの硬度変化井，湯川2)3)はCo-Cr-Ni-Fe4元合金（CO＝。＝Ｎｉ,ＦｅＯ∼40％）において。相の析出を認め，Ｆｅ濃度の増加とともに析出量の減少することを報告してい７末永・若原：Ｎｉ基２０Ｃｒ−２０Ｃｏ−Ｎｉ合金の焼戻時効におよぼす節４元室添加の影響迅〃 ■’ ,が灘か､戦？〆写鯵 " ､＄Ｉ r I 蔭 . ﾙ。凸● （謎；鱒へ，＄ ■５ '、顎罰,え、､、杉卦甚、識ダ態娩私鍵，、、 (b）Fe-40合金少 (a）基準試料０・１‘： γ$・録､啓ﾉ ‘ 農了鯨丑 (d）Ｓｉ−３合金一二一群拳 ×400 ’︲＃ ‘ タ（cノＣｕ−４合金 ×400 ⋮ｉ⋮齢亨１１７７ ×400 ．拳シミ…i韮灸為４，、 , ､綴｡， , 夢 : 亙雲岸． F ､誘ミー ,鞠 ‘、渡＄；ノ。偽韓寿哉呼 ; . 切寓融 y ; ；簿 : 式ノー ∼ 鱗辱鴛鳥、．１宙 (e）Ｍｒ１−１０合金（f）Ｍｏ−４合金 ×４００ ×400 ×400 （９）Ｗ−３合金 ×400 写真１溶体化水冷材の600｡Ｃ２００ｈｒ時効後の顕微鏡組織１０％准酸水溶液中電解腐触る．木研究においてもＦｅ挫度の増加とともに焼辰時効硬度，時効硬化量が減少しており，かつＦｅ股度の増加とともに時効析出物の減少する傾向が認められるが，Ｆｅ濃度の増加とともに｡相の素地固溝体への溶解度が増すためとみられる．Ｃｕ−４においては粒内全面に分散した微細な析出が認められるが，この析出物 2 0 『筏『 E ０｡ L 卜屍-20 1 . 2 nｍ弱-10 セツ孫 . 3 ０ O U N 試駿払度:700℃ 試験荷堂：８K９ＩＥは17-4ＰＨステンレス鋼にみられると同様Ｃｕに富む相と考えられる． 3-4．添加元素が曲げクリープ特性におよぼす０．２０４０６０８０’００聴聞ｌ１ｒ第２６図溶体化後冷間圧延材の曲げクリープ特性におよぼすＦｅ添加の影響影響についてＩＭＩげクリープ特性におよぼす合金北素の影裡をみるり，かつＦｅ挫度の増加とともに著しく抗クリープ性ため，1200℃，４ｈｒ溶体化水冷後２０％冷間ハミ延材にの劣化するのが認められる．その原因はＦｅ濃度の増ついて700°Ｃ，８ｋｇ荷近ドのＩＯＯｈｒまでの'''1げクリ加とともに焼戻軟化抵抗が小さくなり，また硬度が低ープ。試験を行なった．第２６図はＦｅ添加合金の曲げ下することにあるものとみられる．クリープ特性を示したものである．わずかのＦｅの添第27図はＣｕ添加合金についての結果である．Ｃｕ加は埜準試料０に対･し'111げクリープ特性を幾分改善すの添加はＣｕ−３の挑み速度がやや大きい以外は焼みるが，Ｆｅ２０％以上になると基準試料０より弱くな壁，挑み速度にほとんど影響を与えないとみ,てよい．鹿児島大学工学部研究報告第２号漣狩祁趣み雨参一〆 d ｎｂＯ卯ＩＵＵ Ⅲ 劇１ｂＯｇＯｌｍ第３０図溶体化後冷間圧延材の曲げクリープ特性におよぼすＭｏ添加の影響第２７図溶体化後冷間圧延材の曲げクリープ特性におよぼすＣｕ添加の影響蝿〃焼み” ｍ、〆三三三一雷皿一ｑＵ蒔明ｌ,淳的８０皿第２８図溶体化後冷間圧延材の曲げクリープ特性におよぼすＳｉ添加の影響ｍＩＱＥ第３１図溶体化後冷間圧延材の曲げクリープ特性におよぼすＷ添加の影響少・ザ秘狩って，ｗの添加は前述のごとく特に焼戻軟化抵抗を大きくする傾向は認められないが，Ｍｏ添加の場合と同程度に曲げクリープ特性を改善する．ｍ、 3-5．添加元素が高温耐蝕性におよぼす影響について大気中高温腐蝕抵抗におよぼす合金元素の影響をみ時ＩＷ１ｈｒ第２９図溶体化後冷間圧延材の曲げクリープ特性におよぼすＭｎ添加の影響第２８図はＳｉ添加の場合の結果を示す．２％まで冷間圧延硬度を高め焼戻軟化抵抗を大きくするので曲げクリープをもかなり改善するが,Ｓｉ−３はもつとも硬度が高く軟化抵抗も大きいにもかかわらず榛み速度が著しく大きくなる．第29図はＭｎ添加合金についての結果であって，した試料を3.5×5.6×35.0ｍｍの寸法にエメリーペーパ−０３まで仕上げて，大気中で８００℃に加熱，同温度にl00hr保持した後炉中放冷して加熱前後の重量変化を測定した．この場合いずれの試料も重量増加を０８６４１重部噛桐崎齢佃のＳｉの添加はその濃度の増加とともに溶体化硬度，るために，1200℃,４ｈｒ溶体化水冷後２０％冷間圧延 h』Ｍｎ添加合金の曲げクリープ特性は基準試料０のそれのであるが，Ｍｏの添加がその濃度の増加に伴なって硬度を高め焼戻軟化抵抗を大きくすることに対応して，曲げクリープ特性を著しく改善する．第３１図はＷ添加の場合の結果を示したものであ０第30図はＭｏ添加合金についての結果を示したも２１とほとんど差はないが，焼戻軟化抵抗の大きいＭｎ− １０がＭｎ−５より榛み速度がやや小さい．０２Ｊ４ＱＳｉＮｏＷ％ O ＩＯ？０ＪＯ４０ − 凡船０５１０１５２０ −ノルｗ〆第３２図添加元素が高温耐蝕性におよぼす影響末永・若原：Ｎｉ基２０Cr-20Co Ｎｉ合金の焼戻時効におよぼす第４元素添加の影響示した．これは大部分酸化によるものであるが，酸化のほかに窒化もある程度考えられる．第３２図に単位面積当りの重量増加におよぼす合金元素の祇類と濃度の影響を示す．ｓｉの添加は大気中加熱による竜量増加を少なくし，高温耐蝕性を改善することを示す．Ｆｅ,Ｍｎ,Ｗの添加は高温耐蝕性にほとんど影響は与えないが,Ｆｅ,Ｍｎについてはその添加濃度の高いところでは耐蝕性を著しく悪くする．Ｃｕ,Ｍｏの添加は高温耐蝕性を著しく悪くし，特にＭｏの場合顕著である．これはＭｏの添加が軟化抵抗を高め，抗クリープ性を著しくよくす９ (ま認められない．（３）溶体化後の冷間圧延材を焼戻すときの焼戻軟化抵抗性はＦｅの添加によりかなり小さくなり，Ｃｕの添加によってもやや小さくなる．Ｓｉ，Ｍｎの添加はその濃度が高くなると軟化抵抗を大きくする．Ｍｏの添加はかなり著しく軟化抵抗を高めるが,ｗは３％の範囲ではあまり影郷を与えない．（４）溶体化水冷後冷間圧延材の抗クリープ性を，Ｆｅの添加はその汲度の増加とともに著しく劣化する．その原因はＦｅ濃度の増加とともに焼戻軟化抵抗が小さくなり，また硬度も低下することにあるとみられる事実ときわめて対照的である．但しＣｕ,Ｍｏの湛る．Ｓｉ,Ｍｏ,Ｗを添加したものは曲げクリープ特性度の変化による影響はきわめて小さい．が優れている．Ｃｕ,Ｍｎの添加は抗クリープ性に特別な影響は与えない．４．総括２０Cr-20Co Ｎｉ合金にＦｅ,Ｃｕ,Ｓｉ，Ｍｎ，Ｍｏ,Ｗの６種の第４元素を単独に添加したとき，これらの添加元素が焼戻軟化抵抗，焼戻時効性，顕微鏡組織，１１１げクリープ特性および高温耐蝕性におよぼす影響について実験的研究を行なって次の諸点を明らかにした．（１）Ｆｅの添加は溶体化硬度，溶体化後の冷間圧延（５）大気中高温腐蝕抵抗はＳｉの添加により改善されるが，Ｃｕ,Ｍｏの添加により著しく劣化する．Ｆｅ，Ｍｎ,Ｗの添加は高温耐蝕性に余り著しい影響は与えないが，Ｆｅ,Ｍｎの場合は添加濃度が高くなると高温、仙性を劣化せしめる．終りに本研究遂行に当り，終始御懇篤なる御指導御援助を頂いた東京工業大学教授岡本正三先生に深甚な硬度を低くするが，Ｃｕ,Ｓｉ,Ｍｏ,Ｗの添加はその濃度の増加とともに合金を硬化する．Ｍｎの添加によって溶体化硬度は大きくなるが，溶体化後の冷間圧延硬る謝意を捧げる．度はかえって小さくなる． 1）Ｗ､Jellinghaus,Ｗ・Ｗｉｎｋ：Arch･EisenhU枕eｎ，（２）いずれの組成の試料も溶体化状態ではγ単相であるが，これを焼戻すときわずかながら時効硬化性が認められ，Ｍｏ,Ｗの効果は比較的大きい．Ｆｅ,Ｃｕ，Ｍｏ,Ｗを添加した合金には焼戻時効後微細な析出物が認められるが，Ｓｉ,Ｍｎを添加したものには析出物文献２９（1958)，559. 2）武田，花井，湯川：鉄と鋼，４１（1955)，３２０，４３（1957)，299. 3）武田，花井，湯川：Ｆ￨木学術振興会耐熱金属材料研究委員会報告集，1960-11,197.